Загроза квантових обчислень для Біткоїна: чи зможе ця технологія зламати безпеку блокчейну?

З наближенням квантових обчислень до практичної реальності криптографічні основи, що захищають Bitcoin, стикаються з безпрецедентною увагою. Спільнота криптовалют більше не обговорює, чи становлять квантові машини ризик — розмова змістилася до коли ця технологія досягне достатньої зрілості. Лідерство VanEck підняло тривоги, які резонували серед інституційних інвесторів і розробників, змусивши переглянути припущення, що трималися понад десятиліття. Квантова загроза для Bitcoin вже не є теоретичною. Глобальні технологічні компанії прискорюють цикли розвитку квантових технологій, і кожен прорив наближає цей час.

Розуміння квантової вразливості в архітектурі Bitcoin

Безпека Bitcoin базується на двох криптографічних стовпах: SHA-256 хешуванні для перевірки транзакцій і ECDSA (Алгоритм цифрового підпису на еліптичних кривах) для володіння гаманцем. Ці системи залишаються обчислювально непроникними для класичних комп’ютерів — підпис транзакції за допомогою традиційної обробки займе століття. Квантові машини працюють за зовсім іншими принципами. Замість бінарних біт (0 або 1), квантові комп’ютери використовують кубіти, що існують у суперпозиції, досліджуючи кілька обчислювальних шляхів одночасно.

Алгоритм Шора є основною вразливістю. Цей квантовий алгоритм може факторизувати великі числа і розв’язувати задачі дискретного логарифму експоненційно швидше за будь-який відомий класичний метод. Застосовуючи його до підписів ECDSA Bitcoin, алгоритм Шора теоретично може витягти приватні ключі з публічних ключів за кілька хвилин замість тисячоліть. Досить потужний квантовий комп’ютер не потребує брутфорсити блокчейн — йому достатньо лише розвернути математичний зв’язок, який Bitcoin вважає одностороннім. Публічний ключ, який наразі видно у кожній транзакції, стає відкритими дверима.

Питання щодо таймлайну: коли квантові обчислення зможуть зламати системи блокчейну?

Експерти залишаються розділеними щодо термінів, але є консенсус щодо траєкторій. Поточні квантові машини обробляють 100-1000 кубітів; для ECDSA Bitcoin потрібно приблизно 1,500-2,000 помилко-виправлених кубітів, щоб створити суттєву загрозу. Оцінки галузі коливаються від 10 до 30 років до перетину цієї межі, але технологічне прискорення історично випереджало прогнози. Китай, Google, IBM і приватні венчури вкладають мільярди у квантові дослідження, скорочуючи те, що здавалося далеким майбутнім, до актуальних проблем.

Асиметрія працює обидва боки. Bitcoin не потребує розв’язання квантових обчислень — йому потрібно оновитися до того, як квантові комп’ютери стануть зброєю. Один добре забезпечений актор із квантовими можливостями теоретично зможе зняти кошти з адрес, які не рухалися роками, цілеспрямовано атакуючи старі гаманці Bitcoin, власники яких не перейшли на квантостійкі протоколи. Це створює гонку, де захисні оновлення мережі мають випередити зрілість загрози.

Стратегія захисту Bitcoin: від пост-квантової криптографії до оновлень мережі

Екосистема криптовалют не чекає пасивно. Розробники досліджують квантостійкі схеми підписів, включаючи криптографію на основі решітки, хеш-орієнтовані підписи та багатоваріантні поліноміальні системи. Ці альтернативи жертвують обчислювальною простотою заради безпеки, яка витримає як класичні, так і квантові атаки. (Національний інститут стандартів і технологій) (NIST) вже почав стандартизацію пост-квантових алгоритмів.

Шлях оновлення Bitcoin має як можливості, так і виклики. Мережа не може просто замінити ECDSA на квантостійкий аналог — такий форк вимагатиме координації мільйонів учасників. Замість цього розробники пропонують поступовий перехід: створення нових форматів адрес із використанням пост-квантових підписів і одночасне збереження старих адрес у перехідний період. Такий поетапний підхід захищає існуючі активи і стимулює перехід до більш захищених адрес.

Інституційна перспектива, викладена провідними менеджерами активів, наголошує на проактивному плануванні, а не на реактивній паніці. Організації визнають, що квантові обчислення мають трансформативний потенціал у різних галузях — від відкриття ліків до матеріалознавства — але залежність Bitcoin від криптографії вимагає більш ранньої підготовки, ніж більшість застосувань. Розмова вже перейшла від «чи є квантова загроза?» до «як впровадити рішення, щоб не розділити мережу?»

Загалом, стійкість Bitcoin залежить від того, чи спільнота вважає квантовий прогрес неминучим і діє відповідно — створюючи захисти сьогодні, що зроблять цю загрозу застарілою до того, як квантові машини зможуть зламати Bitcoin.